紫外可见上转换剂/TiO 2 光催化剂降解海洋石油污染的研究
发布时间：2022-02-20 09:17
伴随着科技的不断进步,对于海洋石油的开采和利用也在逐年增长,随之海洋石油污染也很严重。目前国内外的大多学者利用光催化技术处理海洋石油污染。本文研究了氟化物、氧化物将可见光转换成紫外光的上转换发光材料并与Ti O2复合的方法对其进行改性,并对用溶胶-凝胶法、共沉淀法分别制备的Ca F2（Er3+）/Ti O2和Zr O2（Er3+）/Ti O2复合光催化剂处理海洋石油的污染。主要研究结果如下:（1）通过燃烧法制备了Ca F2（Er3+）上转换发光材料,在此基础上利用溶胶-凝胶法将上转换材料与Ti O2进行复合,并通过XRD和SEM等技术手段对其微观结构进行了探索,确定了催化剂的晶型、形貌和粒径。利用自制光催化反应器研究了该催化剂在紫外-可见光下对柴油的降解能力及相关因素对降解性能的影响。通过SEM和XRD等技术手段对Ca F2（Er3+）/Ti O2复合光催化剂进行表征,显示所制备材料微粒分布均匀、大部分为呈球形形状,复合光催化剂的粒径在10-50nm范围内。所制备的正交试验确定Ca F2（Er3+）/Ti O2复合光催化剂光催化降解海洋柴油污染的优化条件为:当复合光催化剂的投加量在0....
【文章来源】：大连海洋大学辽宁省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光催化反应器Fig.2-5Photocatalyticreactorset-up
紫外可见上转换剂/TiO2光催化剂降解海洋石油污染的研究 3.2 溶胶-凝胶法制备 CaF2(Er3+)/TiO2光催化剂用燃烧法制备 CaF2(Er3+)上转化发光材料，在用溶胶-凝胶法制备CaF2(Er3+)/TiO2复合光催化剂，具体制备步骤参考于小钧[52]等人的制备方法。按Ca2+与 Ti4+的摩尔比为 0%、5%、10%、15%、20%和 25%将制备出 CaF2(Er3+)/TiO2光催化剂的样品分别表示为：C，C5，C10，C15，C20，C25。制备流程如下图所示。
12（e）图 3-3 所制备的 CaF2(Er3+)/TiO2的 SEM 图，(a) CaF2(Er3+)掺杂量 5%；(b) CaF2(Er3+)掺杂量 10%；(c) CaF2(Er3+)掺杂量 15%；(d) CaF2(Er3+)掺杂量 20%；(e) CaF2(Er3+)掺杂量 25%。Fig 3-3 SEM images of as-prepared CaF2(Er3+)/TiO2(a)CaF2(Er3+) loading is 5%; (b)CaF2(Er3+) loading is 10%; (c) CaF2(Er3+) loading is 15%; (d) CaF2(Er3+) loading is 20%; (e)CaF2(Er3+)loading is25%.从图 3-3 中可以看出光催化剂的结晶度较好，呈现出立方体结构，与 XRD中所说的立体锐钛矿相符。比较可以看出晶体的体积有变大的趋势，这与 XRD分析中粒径变大现象相符，颗粒大小约在 10-50nm 范围内。样品分散性较好，只有少量团聚，且颗粒大小均匀。随着 CaF2(Er3+)掺杂量的增加团聚现象越来越
【参考文献】：
期刊论文
[1]紫外可见上转换剂/TiO2复合光催化剂在海洋石油污染处理中的应用[J]. 刘云庆,于晓彩,吴云英,金晓杰,宫喜斌. 大连海洋大学学报. 2014(04)
[2]纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的动力学研究[J]. 赵军,倪伟凤,程健,谢煜栋,王小玲. 安全与环境工程. 2010(04)
[3]直接沉淀法制备纳米氧化锌晶体及其光催化降解性能研究[J]. 郭志峰,田硕,王凌勇,张丽霞,宋彩瑜. 硅酸盐通报. 2010(02)
[4]H2O2增效TiO2/凹凸棒石光催化体系降解亚甲基蓝[J]. 庆承松,余新林,陈天虎,彭书传,熊长军,石莹. 矿物学报. 2009(04)
[5]可见光下ZrO2(Er3+)/TiO2光催化剂的性能研究[J]. 于小钧,刘素文,冯光建,王萍,陈永刚. 硅酸盐通报. 2009(02)
[6]Fe3+/TiO2薄膜光催化降解UDMH废水的研究[J]. 杨波,刘再华,蔡益恒,龚珂琳. 环境科学与技术. 2009(01)
[7]可见光下上转换发光材料掺杂纳米TiO2的光催化活性研究[J]. 许凤秀,冯光建,刘素文,修志亮,俞娇仙. 硅酸盐通报. 2008(06)
[8]纳米二氧化钛制备方法的对比及其降解间苯二酚的研究[J]. 陈华军,李冬. 洛阳理工学院学报(自然科学版). 2008(02)
[9]纳米TiO2光催化-SBR联合工艺处理制药废水[J]. 徐高田,秦哲,校华,赵军,赵朋卫,李庆. 环境科学学报. 2008(07)
[10]石油污染的修复与处理技术[J]. 张士萍,郑广宏,王磊. 四川环境. 2007(04)
博士论文
[1]镧或氮掺杂TiO2/Ti光电极制备及可见光下光电催化性能研究[D]. 韩蕾.哈尔滨工业大学 2010
[2]改性纳米TiO2光催化剂的制备及其去除水中染料污染物的研究[D]. 王韶华.华南理工大学 2010
[3]复合光催化剂的制备及其降解水中染料的应用研究[D]. 王铮.同济大学 2007
硕士论文
[1]生物碳固定化微生物修复海水石油污染[D]. 吕吉利.山东师范大学 2014
[2]纳米ZnO基光催化剂制备及光催化降解海洋石油污染研究[D]. 胡冬冬.大连海洋大学 2013
[3]TiO2包覆上转换发光材料的制备及其可见光催化性能的研究[D]. 高鹏.暨南大学 2013
[4]Er3+：Y3Al5O12/TiO2复合膜的制备及可见光光催化活性的研究[D]. 翟宇.辽宁大学 2013
[5]表面活性剂对黄土和膨润土力学及环境土工特性的影响[D]. 寇乃羽.浙江大学 2011
[6]BiVO4的水热法合成、改性及其可见光催化性能的研究[D]. 龚焱.大连工业大学 2011
[7]上转换材料复合TiO2光催化剂的研究[D]. 于小钧.山东轻工业学院 2010
[8]硅藻土负载TiO2的制备及其染料吸附降解性能的研究[D]. 孙冲.浙江理工大学 2010
[9]掺铒钙钛矿纳米晶上转换机制研究[D]. 翟翟.哈尔滨工业大学 2009
[10]纳米ZnO材料的制备及光电催化降解苯酚溶液的研究[D]. 郑磊.合肥工业大学 2009
本文编号：3634735
【文章来源】：大连海洋大学辽宁省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光催化反应器Fig.2-5Photocatalyticreactorset-up
紫外可见上转换剂/TiO2光催化剂降解海洋石油污染的研究 3.2 溶胶-凝胶法制备 CaF2(Er3+)/TiO2光催化剂用燃烧法制备 CaF2(Er3+)上转化发光材料，在用溶胶-凝胶法制备CaF2(Er3+)/TiO2复合光催化剂，具体制备步骤参考于小钧[52]等人的制备方法。按Ca2+与 Ti4+的摩尔比为 0%、5%、10%、15%、20%和 25%将制备出 CaF2(Er3+)/TiO2光催化剂的样品分别表示为：C，C5，C10，C15，C20，C25。制备流程如下图所示。
12（e）图 3-3 所制备的 CaF2(Er3+)/TiO2的 SEM 图，(a) CaF2(Er3+)掺杂量 5%；(b) CaF2(Er3+)掺杂量 10%；(c) CaF2(Er3+)掺杂量 15%；(d) CaF2(Er3+)掺杂量 20%；(e) CaF2(Er3+)掺杂量 25%。Fig 3-3 SEM images of as-prepared CaF2(Er3+)/TiO2(a)CaF2(Er3+) loading is 5%; (b)CaF2(Er3+) loading is 10%; (c) CaF2(Er3+) loading is 15%; (d) CaF2(Er3+) loading is 20%; (e)CaF2(Er3+)loading is25%.从图 3-3 中可以看出光催化剂的结晶度较好，呈现出立方体结构，与 XRD中所说的立体锐钛矿相符。比较可以看出晶体的体积有变大的趋势，这与 XRD分析中粒径变大现象相符，颗粒大小约在 10-50nm 范围内。样品分散性较好，只有少量团聚，且颗粒大小均匀。随着 CaF2(Er3+)掺杂量的增加团聚现象越来越
【参考文献】：
期刊论文
[1]紫外可见上转换剂/TiO2复合光催化剂在海洋石油污染处理中的应用[J]. 刘云庆,于晓彩,吴云英,金晓杰,宫喜斌. 大连海洋大学学报. 2014(04)
[2]纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的动力学研究[J]. 赵军,倪伟凤,程健,谢煜栋,王小玲. 安全与环境工程. 2010(04)
[3]直接沉淀法制备纳米氧化锌晶体及其光催化降解性能研究[J]. 郭志峰,田硕,王凌勇,张丽霞,宋彩瑜. 硅酸盐通报. 2010(02)
[4]H2O2增效TiO2/凹凸棒石光催化体系降解亚甲基蓝[J]. 庆承松,余新林,陈天虎,彭书传,熊长军,石莹. 矿物学报. 2009(04)
[5]可见光下ZrO2(Er3+)/TiO2光催化剂的性能研究[J]. 于小钧,刘素文,冯光建,王萍,陈永刚. 硅酸盐通报. 2009(02)
[6]Fe3+/TiO2薄膜光催化降解UDMH废水的研究[J]. 杨波,刘再华,蔡益恒,龚珂琳. 环境科学与技术. 2009(01)
[7]可见光下上转换发光材料掺杂纳米TiO2的光催化活性研究[J]. 许凤秀,冯光建,刘素文,修志亮,俞娇仙. 硅酸盐通报. 2008(06)
[8]纳米二氧化钛制备方法的对比及其降解间苯二酚的研究[J]. 陈华军,李冬. 洛阳理工学院学报(自然科学版). 2008(02)
[9]纳米TiO2光催化-SBR联合工艺处理制药废水[J]. 徐高田,秦哲,校华,赵军,赵朋卫,李庆. 环境科学学报. 2008(07)
[10]石油污染的修复与处理技术[J]. 张士萍,郑广宏,王磊. 四川环境. 2007(04)
博士论文
[1]镧或氮掺杂TiO2/Ti光电极制备及可见光下光电催化性能研究[D]. 韩蕾.哈尔滨工业大学 2010
[2]改性纳米TiO2光催化剂的制备及其去除水中染料污染物的研究[D]. 王韶华.华南理工大学 2010
[3]复合光催化剂的制备及其降解水中染料的应用研究[D]. 王铮.同济大学 2007
硕士论文
[1]生物碳固定化微生物修复海水石油污染[D]. 吕吉利.山东师范大学 2014
[2]纳米ZnO基光催化剂制备及光催化降解海洋石油污染研究[D]. 胡冬冬.大连海洋大学 2013
[3]TiO2包覆上转换发光材料的制备及其可见光催化性能的研究[D]. 高鹏.暨南大学 2013
[4]Er3+：Y3Al5O12/TiO2复合膜的制备及可见光光催化活性的研究[D]. 翟宇.辽宁大学 2013
[5]表面活性剂对黄土和膨润土力学及环境土工特性的影响[D]. 寇乃羽.浙江大学 2011
[6]BiVO4的水热法合成、改性及其可见光催化性能的研究[D]. 龚焱.大连工业大学 2011
[7]上转换材料复合TiO2光催化剂的研究[D]. 于小钧.山东轻工业学院 2010
[8]硅藻土负载TiO2的制备及其染料吸附降解性能的研究[D]. 孙冲.浙江理工大学 2010
[9]掺铒钙钛矿纳米晶上转换机制研究[D]. 翟翟.哈尔滨工业大学 2009
[10]纳米ZnO材料的制备及光电催化降解苯酚溶液的研究[D]. 郑磊.合肥工业大学 2009
本文编号：3634735
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